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SoK: 通过流式算法视角系统化化学钉锤防御十年研究

密码学与安全 2025-11-11 v1 硬件体系结构

摘要

化学钉锤(RowHammer,RH)自学术提出十年后,仍是移动靶标,不断挑战产业界和学术界。鉴于其作为关键攻击向量的潜力,RH阈值的不断降低已威胁DRAM工艺技术的扩展,其防御成本呈超线性增长。鉴于其通用性和相对较低的性能开销,架构化RH防御方案是抵御RH的第一道防线。然而,该领域高度碎片化,存在对问题的不同看法、术语差异乃至威胁模型的不一致。在本文中,我们通过流式算法的视角,对过去十年的架构化RH防御进行系统化梳理。我们提供了涵盖48个不同工作的分类框架。我们将多种架构化RH防御映射到经典流式算法上,这也延伸至一些未意识到这一联系的方案。我们还提供了两份实践指南。第一份指南分析了哪种算法最适合给定的RHTH、位置、工艺技术、存储类型和缓解措施。第二份指南鼓励未来研究在设计RH防御时参考现有算法。我们通过演示如何利用储存抽样(Reservoir-Sampling)改进相关RH防御,同时也引入了黏性抽样(StickySampling),其可提供数学上的安全性,而相关研究所无法保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.06192,
  title  = {SoK: Systematizing a Decade of Architectural RowHammer Defenses Through the Lens of Streaming Algorithms},
  author = {Michael Jaemin Kim and Seungmin Baek and Jumin Kim and Hwayong Nam and Nam Sung Kim and Jung Ho Ahn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.06192},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted at IEEE S&P 2026